江苏专用高考生物总复习第六单元第18讲基因的表达教案必修2

江苏专用高考生物总复习第六单元第18讲基因的表达教案必修2第18讲基因的表达考纲考情——知考向核心素养——提考能最新考纲1.遗传信息的转录和翻译（B）2.基因与性状的关系（B）生命观念结合DNA双螺旋结构模型，阐明基因表达过程科学思维运用中心法则，建立模型近三年江苏考情2018年T27（6分）；2017年T23（3分）；2016年T18（2分）、T22（3分）；2015年T12（2分）科学探究模拟中心法则各过程的实验社会责任结合实例分析基因表达异常情况，形成关注社会、关注人体健康的理念1.RNA的结构与种类（1）单体及组成①若c为U，则单体为尿嘧啶核糖核苷酸；其组成中不含氮元素的是a磷酸和b核糖（填字母及名称）。

②构成DNA的单体与RNA的单体的区别在于图中的b、c（填字母）。

（2）结构一般是单链，比DNA短。

（3）合成①真核细胞：主要在细胞核内合成，通过核孔进入细胞质。

②原核细胞：主要在拟核中合成。

（4）种类①图示中的e为tRNA，其功能为转运氨基酸，识别密码子。

②另外两种RNA分别为rRNA、mRNA，其中作为蛋白质合成模板的是mRNA，构成核糖体组成成分的是rRNA。

2.RNA 功能3.转录（1）场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。

（2）条件⎩⎪⎨⎪⎧模板：DNA 的一条链原料：4种核糖核苷酸能量：ATP 酶：RNA 聚合酶（3）过程（见下图）4.翻译（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）密码子①概念：mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称为1个密码子。

②种类：64种，其中决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。

（3）翻译过程1.真题重组判断正误（1）细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生（2017·全国卷Ⅰ，1C）（）（2）每种氨基酸都至少有两种相应的密码子（2017·海南卷，25A）（）（3）转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸（2018·海南卷，13C）（）（4）一个tRNA分子中只有一个反密码子（2015·全国卷Ⅰ，1B）（）（5）mRNA从细胞核到细胞质的过程不属于胞吐作用（2015·全国卷Ⅱ，3B）（）提示（1）×线粒体和叶绿体中也能合成RNA。

（2）×色氨酸只有一种密码子与之对应。

（3）×逆转录的原料是脱氧核苷酸。

（4）√（5）√2.深挖教材（1）（人教版必修2 P64、P65“思考与讨论”拓展）组成蛋白质的20种氨基酸应对应多少种密码子？由此推知一种氨基酸可能对应多个密码子，这对生物体的生存发展有何意义？提示20种氨基酸共对应61种密码子，其意义主要表现为如下两方面：①增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。

②保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。

（2）（人教版必修2 P65表4－1拓展）起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗？提示翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。

翻译过程中，核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子，进行肽链的合成，直到读取到mRNA 上的终止密码子，合成才能终止。

刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。

结合转录和翻译的过程，考查科学思维的能力1.（2018·江苏卷，27）长链非编码RNA（lncRNA）是长度大于200个碱基，具有多种调控功能的一类RNA分子。

如图表示细胞中lncRNA的产生及发挥调控功能的几种方式，请回答下列问题：（1）细胞核内各种RNA的合成都以为原料，催化该反应的酶是。

（2）转录产生的RNA中，提供信息指导氨基酸分子合成多肽链的是，此过程中还需要的RNA有。

（3）lncRNA前体加工成熟后，有的与核内（图示①）中的DNA结合，有的能穿过（图示②）与细胞质中的蛋白质或RNA分子结合，发挥相应的调控作用。

（4）研究发现，人体感染细菌时，造血干细胞核内产生的一种lncRNA，通过与相应DNA片段结合，调控造血干细胞的，增加血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞的数量。

该调控过程的主要生理意义是_________________________________________________________________________________________。

解析（1）合成RNA的原料是四种游离的核糖核苷酸，RNA合成过程需要RNA聚合酶的催化。

（2）多肽链的合成过程中以mRNA（信使RNA）为模板，tRNA运输相应的氨基酸，在核糖体（主要成分是rRNA和蛋白质）上完成。

（3）据图分析，lncRNA前体加工成熟后，有的与核内染色质中的DNA结合，有的能穿过核孔进入细胞质中。

（4）血液中单核细胞、中性粒细胞等吞噬细胞都来源于造血干细胞，故可推出lncRNA与相应DNA片段结合可调控造血干细胞的分化，血液中的这些吞噬细胞都参与免疫过程，所以该调控过程可以增强人体的免疫抵御能力。

答案（1）四种核糖核苷酸RNA聚合酶（2）mRNA（信使RNA）tRNA和rRNA（转运RNA 和核糖体RNA）（3）染色质核孔（4）分化增强人体的免疫抵御能力结合基因表达及相关计算，考查科学思维能力2.（2018·苏州一模）2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家，以表彰其在昼夜节律（生物钟）的分子机制方面的发现。

人体生物钟机理如右图所示，下丘脑SCN细胞中，PER基因的表达产物为PER蛋白，其浓度呈周期性变化，变化周期为24 h。

下列分析正确的是（）A.PER基因只存在于下丘脑SCN细胞中B.过程①与②中的碱基配对方式不完全相同C.过程②中mRNA在核糖体上移动的方向是从右向左D.过程③能促进PER基因的表达，使细胞中PER蛋白的浓度能保持相对稳定解析 PER 基因也存在于其他细胞中，但只在下丘脑SCN 细胞中表达；过程①是转录，碱基配对方式是A —U 、T —A 、C —G 、G —C ，过程②是翻译，碱基配对方式是A —U 、U —A 、C —G 、G —C ，不完全相同；根据图中肽链的长短可以看出，核糖体在mRNA 上移动的方向是从右向左；过程③能抑制PER 基因的表达，使细胞中PER 蛋白的浓度保持相对稳定，这是一种负反馈调节机制。

答案 B3.（2018·镇江一模）（多选）下图为某细菌mRNA 与对应的翻译产物示意图，下列相关叙述正确的是（ ）A.一分子mRNA 有一个游离磷酸基团，其他磷酸基团均与两个核糖相连B.mRNA 上的AUG 是翻译的起始密码子，它是由基因中的启动子转录形成C.在该mRNA 合成结束后，核糖体才可以与之结合并开始翻译过程D.一个mRNA 有多个起始密码子，所以一个mRNA 可翻译成多种蛋白质解析 mRNA 是单链，一分子mRNA 有一个游离磷酸基团；mRNA 上的AUG 是翻译的起始密码子，它是由基因中的编码区转录形成，而启动子在非编码区；细菌是原核生物，可以边转录边翻译。

答案 AD基因表达中相关计算DNA （基因）、mRNA 上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：可见，蛋白质中氨基酸数目＝13mRNA 碱基数目＝16DNA （或基因）碱基数目。

（未考虑终止密码） 考点二 中心法则及基因与性状的关系1.中心法则（1）提出者：克里克。

（2）补充后的内容图解：①DNA 的复制；②转录；③翻译；④RNA 的复制；⑤RNA 逆转录。

（3）分别写出下列生物中心法则表达式生物种类举例 遗传信息的传递过程 DNA 病毒T 2噬菌体 RNA 病毒烟草花叶病毒 逆转录病毒艾滋病病毒 RNA ――→逆转录――→转录RNA ――→翻译蛋白质 细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等（4）请写出洋葱表皮细胞内遗传信息传递式DNA ――→转录RNA ――→翻译蛋白质。

（5）请写出洋葱根尖分生区细胞内的遗传信息传递式――→转录RNA ――→翻译蛋白质。

2.基因控制性状的途径3.基因与性状的对应关系（1）一般而言，一个基因决定一种性状。

（2）生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。

（3）有些基因可影响多种性状，如，基因1可影响B 和C 性状。

（4）生物的性状是基因和环境共同作用的结果。

基因型相同，表现型可能不同，基因型不同，表现型也可能相同。

■助学巧记“三看法”判断中心法则各过程（人教版必修2 P78“知识迁移”）抗生素是目前临床上应用较为广泛的特效抗菌药物，下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的机理，请思考：抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性（1提示细胞壁对细胞具有保护作用，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，所以青霉素作用后使细菌失去细胞壁的保护，其会因过度吸水而破裂死亡。

（2）结合“中心法则”中遗传信息传递过程，请依次说出①环丙沙星、②红霉素、③利福平的具体杀菌机制。

提示①DNA复制时首先要用DNA解旋酶解开螺旋，环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，因此可抑制DNA的复制；②蛋白质的合成场所是核糖体，红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，从而导致细菌蛋白质的合成过程受阻；③RNA聚合酶作用于转录过程，故利福平治疗结核病的机制很可能是抑制了结核杆菌的转录过程，从而导致其无法合成蛋白质。

结合中心法则过程分析，考查科学思维能力1.（2018·海南卷，13）关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是（）A.逆转录和DNA复制的产物都是DNAB.转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶C.转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸D.细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板解析逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，DNA复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程，A正确；转录需要RNA聚合酶的催化，逆转录需要逆转录酶的催化，B正确；转录的原料是核糖核苷酸，逆转录的原料是脱氧核苷酸，C错误；DNA复制和转录都以DNA为模板，D 正确。

答案 C2.（2018·盐城上学期期中）依据下图中心法则，下列有关叙述错误的是（）A.物质X的基本单位是氨基酸B.①④过程在蓝藻细胞中无法同时进行C.①～⑤过程均遵循碱基互补配对原则D.人体细胞中可进行①④⑤过程解析根据遗传信息表达的过程可知，通过翻译步骤获得的物质X表示蛋白质，蛋白质的基本单位为氨基酸；蓝藻属于原核生物，原核细胞中没有核膜，因此蓝藻细胞中遗传信息的转录和翻译可以同时进行；①～⑤过程均遵循碱基互补配对原则；人体细胞中可进行①④⑤过程，明确逆转录和RNA分子的复制过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中。